Szürke Állomány, Blog az agyműködésről

Az „omics” gyűjtőfogalom olyan módszerekre, amelyek egyszerre több ezer komponenst mérnek. Nagy áteresztőképességű molekuláris térképezés, mely előbb üt, aztán kérdez. Azaz rengeteg adatot gyűjt be, majd utána big-data elemzésekkel feltárja az összefüggéseket. 

•    genomika – teljes DNS
•    transzkriptomika – összes mRNS
•    proteomika – összes fehérje
•    metabolomika – anyagcsere-molekulák
•    lipidomika – lipidfajták profilja
•    epigenomika – kromatinállapot, DNS-reguláció

Abban a felemelő Karácsonyi-Újévi élménben volt részem, hogy talán a sok beiglitől, elindultak bennem a Herpes zoster vírusok, és egy meglehetősen fájdalmas, nyaki-felkar-váll-hát övsömör formájában lecsaptak rám. Akinek még nem volt leírom a tünteket, akinek volt, már ismerős.

Emlékeztek még arra, a hőskorban hogyan néztük meg mely agyterület van összeköttetésben egy másikkal? Nyomkövető anyagokat, vagy kicsit később vírusokat adtunk be egy-egy agyterületre, majd immunfestéssel kimutattuk, hogy egyes sejtek hova küldik axonjaikat. Ezekkel a módszerekkel egyedi kísérletekkel lehetett felderíteni, hogy egy terület hova vetít (anterográd jelölés), vagy mely területek vetítenek egy helyre (retrográd jelölés). Az agyban azonban sok terület van, és a kombinatorikus robbanás miatt ezeket rengeteg lehetséges pálya kötheti össze. Arról nem is beszélve, hogy tapasztalatink szerint, egy agyterület különböző sejtcsoportjai más célterületre vetíthetnek. Szükség volt tehát olyan módszerekre, melyek egy menetben rengeteg vetítést derítenek fel, és még a kiinduló sejtek típusát is meghatározzák.

Kedves olvasók!

Végre sikerült behozni a lemaradásomat és igaz csöppnyit késve, de mindenkinek sok jó könyvet, békességet és nyugalmat kívánok az idei év hátralevő napjaira és a jövő évre.

És akkor most lassú nyugalmas tempóban vágjunk bele az utóbbi években kidolgozott mérési és kísérleti módszerekbe. Megnézzük részleteikben hogyan működnek és mire használhatók.

Az előző bejegyzésben olyan molekuláris genetikai módszereket mutattunk be, melyek a sejtek és szövetek állapotának megvizsgálására voltak alkalmasak. Ha valamit megvizsgálunk, ismereteket szerzünk róla, összefüggéseket tárunk fel. De, mint azt már sokszor emlegettem, ha szigorúan tudományosak akarunk lenni, akkor meg kell különböztetni az összefüggést az okságtól. Azaz, nem elég azt látnunk, hogy A és B együtt fordul elő, azt is meg kell vizsgáljuk, hogy A okozza B-t, fordítva, közös okuk van, vagy véletlen az összefüggés. Ezt ugye úgy tehetjük meg, hogy egy kísérlet során megváltoztatunk valamit, és ennek következményeit vizsgáljuk, nem csak megfigyelünk. A mai bejegyzésben azt mutatom be hogyan működnek azok a célzott és kifinomult genetikai beavatkozó módszerek, amiket már lassan rutinszerűen használunk.

Southern, Northern és Western blot: a molekuláris információ három lépésének klasszikus vizsgálati módszerei

Mindhárom klasszikus laboratóriumi módszer, amelyek mind ugyanarra az alapelvre épülnek: egy bonyolult keverékből kiválasztani és azonosítani egy meghatározott biomolekulát.

Vegyünk egy csapat gyereket. A feladat az, hogy válogassuk ki azokat akik olvasni szeretenek, és azokat akik monjuk focizni. A megoldás egyszerű, engedjük be őket egy terembe, melynek egyik végén labdák, másik végén könyvek vannak, majd startjelre hagyjuk őket futni, amerre szeretnének. Hamarost a terem egyik végén a focisták, a másik végén a könyvmolyok, a közepén meg a sánták, mélabúsak és álmosak maradnak. No a molekulákat is iyen "ösztönzőkkel" válogatják szét.

Az előző bejegyzésben lajstromozott technikákhoz képest számos területen történt jelentős fejlődés:

• a) célzottan, pontosan, sejttípusokat megcélozva lehet géneket változtatni, javítani, akár nagy méretű transzgéneket bevinni;
• b) külső behatással, fénnyel, vegyületekkel lehet géneket, receptorokat vagy ioncsatornákat időlegesen vagy tartósan ki-be kapcsolni;

Az #agytecnikák rovatban, meglehetősen régen, körbejártuk az anatómia és fiziológia módszereit. Itt az ideje, hogy a molekuláris/genetikai módszereket is bemutassam. Jó nagy falat. A régi, klasszikus technikáktól indulok, és eljutok a legmodernebb, 2020–2025 között megjelent eljárásokig. Hatalmas a fejlődés, számos régi anatómiai és elektrofiziológiai módszert is leváltanak már ezek a technikák. Először egy kicsit ámokfutás szerű lajstrom következik a technikákról, majd részletesebben is elmerülünk a fontosabb módszerek működésében és lehetőségeiben.

Kezdjük azzal, hogy miért is van szükség molekuláris-genetikai technikákra, mire is használjuk őket, mit tudhatunk meg segítségükkel.